microbiologia · •os seres vivos do solo fazem parte dele, ... •outros sobrevivem na forma de...

Microbiologia Florestal

Iane Barroncas GomesEngenheira Florestal, M.Sc.

Importância dos microrganismos nas atividades agrícolas e florestais

Importância

Grande diversidade genética e metabólica

Funções únicas no funcionamento dos ecossistemas

São componentes da cadeiaalimentar

Participam de ciclos biogeoquímicos

Metabolismo dos microrganismos

O metabolismo de bactérias e fungos é estudado para obtenção de produtos biotecnológicos:

Antibióticos

Alimentos

Processamento de alimentos

Bebidas alcoólicas

Alimentos fermentados

Tratamento e remediação de resíduos

Fertilização de solos

Controle biológico de pragas e doenças

Estudo biotecnológico de microrganismos no Brasil

Empresa Brasileira de Agropecuária (EMBRAPA)

Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)

Universidade Federal de Viçosa

Universidade Federal de Lavras

Outras universidades

Instituto Nacional de Pesquisas Amazônicas (INPA)

Linhas de pesquisa dessas instituições

Qual o grau de ameaça à biodiversidade de solos e de microrganismos devido à ações antrópicas?

Quais seriam os indicadores biológicos mais adequados para monitorar a qualidade dos solos tropicais submetidos a diferentes usos?

Linhas de pesquisa dessas instituições

Quais são as relações e correlações entre a biodiversidade e os processos ecológicos do solo?

Existe relação entre a diversidade de plantas e a diversidade de organismos do solo?

Microbiologia do solo

Microbiologia do solo

É o ramo da microbiologia que trata do estudo dos

microrganismos que vivem no solo, suas atividades e como eles afetam as propriedades do solo,

tanto em ambientes naturais como agrícolas.

Sociedade Brasileira de Microbiologia do Solo

A BIOTA DO SOLO

BIOTA = Vida, organismos vivos, seres bióticos

Seu estudo pode ser feito por:

✓Grupo de organismos (fauna e microrganismos)✓Grandes ciclos (carbono, oxigênio, nitrogênio, etc.)✓ Funções (nitrificação, quebra de celulose, etc.)✓Grandes tipos de ecossistemas ou biomas

A fauna do solo

• Milhares de pequenos animais populam cada m² do solo;

• Alguns são visíveis a olho nu, outros apenas ao microscópio;

• Normalmente não damos importância aos animais do solo até que virem praga ou

causarem algum incômodo, no entanto, estes seres possuem papel ecológico fundamental.

Classificação da fauna do solo com base no tamanho e na mobilidade dos organismos (Lavelle et al., 1994)

Classificação da fauna do solo com base no tamanho e numa escala logarítmica (Bachelier, 1978; Berthelin et al., 1994)

A vida no solo

• No solo não existem espécies isoladas e sim uma sociedade intimamente relacionada;

• Os seres vivos do solo fazem parte dele, modificando-o e influenciando-se mutuamente;

• A mesofauna, por exemplo, mantém a população bacteriana sempre nova e ativa, comendo as adultas.

Quem são os animais do solo?

Reinos dos seres vivos conhecidos

A biota do solo pode ser dividida em 3 grandes

grupos funcionais

O efeito da meso e macrofauna sobre a estrutura e fertilidade do solo

• Esses animais possuem a habilidade de mobilizar nutrientes no solo através de enzimas;

• Também melhoram a estrutura por conta de seus movimentos, revolvendo-o e escavando-o;

• A lavração, a queimada, a exposição do solo ao sol e o uso de adubos amoniacais fazem com que a maioria da mesofauna desapareça.

OS ANIMAIS DA MESO E MACROFAUNA SÃO CONSIDERADOS

OS ENGENHEIROS DO SOLO

As galerias construídas por larvas de insetos, besouros e

minhocas facilitam a penetração das raízes, a infiltração da água e a

circulação do ar;

Enzimas excretadas por minhocas e nematoides

saprófagos podem estimular o crescimento de algumas

plantas;

Serviços prestados pela biota do solo

Os fatores do meio ambiente e sua ação seletiva sobre a fauna

• Principais fatores abióticos para a fauna do solo:

• Umidade excessiva ou seca

• Temperatura do solo muito elevada ou muito baixa

• Luz solar direta

• Distúrbios frequentes como aração e capinas

• Queimadas

• Adubação com sulfato de amônio

Umidade do solo

• Em solos secos toda vida entra em declínio;

• Sobrevivem os que se desidratam ou encistam, como os nematoides;

• Outros sobrevivem na forma de ovos, como os ácaros.

SECA UMIDADE EXCESSIVA

• A maioria dos animais morre;

• Sobrevivem os que sobrevivem

em condições de anaerobismo,

como os nematoides;

• O encharcamento obriga a

migração dos animais

Os microrganismos do solo

Quem são?

Fungos

Algas

Bactérias

Protozoários

Funções

Decomposição dos restos

animais e vegetais

Formação do húmus que

se acumula nos

horizontes mais

superficiais (A)

Formação dos agregados

que compõem a

estrutura do solo

Influência da biota do solo nos processos do ecossistema

Nematóides

• São organismos microscópicos classificados de acordo com seus hábitos alimentares:• Parasitas de plantas (fitófagos)• Bacteriófagos• Micófacos• Onívoros

• Sua função é reciclar matéria orgânica e liberar minerais que as raízes possam absorver.

Ácaros

Participam da cadeia alimentarFragmentador de MO

Rotíferos

• Vivem normalmente em condições úmidas

• São importantes no ciclo de dissolução orgânica

Bioindicadores de degradação de ecossistemas

A qualidade do solo é definida

como a capacidade em funcionar

dentro do ecossistema para

sustentar a produtividade

biológica, manter a qualidade

ambiental e promover a saúde das

plantas e animais.

É mensurada através do uso de

indicadores

Atributos que medem ou refletem o

status ambiental ou a condição de

sustentabilidade do ecossistema

ORGANISMOS DO SOLO

Como coletar animais do solo

➢ Coleta-se uma parcela do ambiente de tamanho conhecido

➢ Retiram-se desta parcela todos os organismos vivos macroscópicos

Amostragem

➢ No ecossistema estudado, traça-se uma linha onde se distribuem pontos

de coleta, que devem ter no mínimo 5 m de distância entre si

➢ Cada ponto corresponde a uma amostra simples

➢ Para a coleta do material utiliza-se uma sonda metálica quadrada,

medindo 25 x 25 cm, com altura entre 10 e 30 cm

➢ Após a colocação da sonda no solo, retira-se

primeiro a serapilheira depositada sobre o

solo, colocando-a em um saco plástico

devidamente etiquetado com o local, data,

etc.

➢ Após a retirada da serapilheira, retira-se o

solo até a profundidade de 5 cm, colocando-o

em um saco plástico, devidamente

etiquetado com as mesmas informações da

serapilheira.

Extração e Análise da fauna em laboratório

➢Métodos físicos:

➢Centrifugação

➢Lavagem

➢Métodos seletivos ou dinâmicos

➢Secagem sobre peneira

➢Resposta à estímulos químicos

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Chuvosa Seca N° Grupos Chuvosa N° Grupos Seca

Densidade total e diversidade dos macro invertebrados da liteira

Por estação (chuvosa e seca)

Por tipo florestal: Floresta Primária (FP),

Plantação Florestal de Cedrelinga (PFC),

Plantação Florestal de Simarouba (PFS)

Capoeira (CAP)

Os fungos

➢Fungos são responsáveis pela

decomposição da MO

➢Atuam nos ciclos biogeoquímicos

➢Interagem com vegetais para o

estabelecimento de interações

ecológicas

➢São bioindicadores

Exemplos do uso de microrganismos na agricultura

Fixação de NITROGÊNIO na produção de

leguminosas (soja, feijão e outros)

Exemplos do uso de microrganismos na agricultura

Degradação de agrotóxicos